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 * 电子游戏“辐射4”中，任务 “通向自由” 要求玩家到达名为 “Freedom Trail Ring” 的金属表盘，并使用表盘拼写特定关键词才能开门。
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 * 给定一个字符串ring，表示刻在外环上的编码；给定另一个字符串key，表示需要拼写的关键词。您需要算出能够拼写关键词中所有字符的最少步数。
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 * 最初，ring的第一个字符与 12:00 方向对齐。您需要顺时针或逆时针旋转 ring 以使key的一个字符在 12:00 方向对齐，然后按下中心按钮，以此逐个拼写完key中的所有字符。
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 * 旋转ring拼出 key 字符key[i]的阶段中：
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 * 您可以将ring顺时针或逆时针旋转一个位置，计为1步。旋转的最终目的是将字符串ring的一个字符与 12:00 方向对齐，并且这个字符必须等于字符key[i] 。
 * 如果字符key[i]已经对齐到12:00方向，您需要按下中心按钮进行拼写，这也将算作1 步。按完之后，您可以开始拼写key下一个字符（下一阶段）, 直至完成所有拼写。
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 * 链接：https://leetcode.cn/problems/freedom-trail
 * 题解：https://labuladong.gitee.io/algo/3/28/88/
 */
class FindRotateSteps {
    /**
     * 法一：递归版动态规划
     */
    int[][] memo;
    Map<Character, List<Integer>> map=new HashMap<>();
    public int findRotateStepsDp(String ring, String key) {
        int n=ring.length();
        int m=key.length();
        memo=new int[n][m];
        for(int i=0;i<n;i++) {
            char c=ring.charAt(i);
            map.putIfAbsent(c,new ArrayList<>());
            List<Integer> ret=map.get(c);
            ret.add(i);
        }
        return dp(ring,0,key,0);
    }
    public int dp(String ring,int i,String key,int j) {
        if(j==key.length()) {
            return 0;
        }
        if(memo[i][j]!=0) {
            return memo[i][j];
        }
        int n=ring.length();
        int res=Integer.MAX_VALUE;
        char c=key.charAt(j);
        List<Integer> tmp=map.get(c);
        for(int l=0;l<tmp.size();l++) {
            int k=tmp.get(l);
            int delta=Math.abs(k-i);
            delta=Math.min(delta,n-delta);//看顺时针转动的次数少，还是逆时针转动的次数少
            //将指针拨到ring[k],继续输入key[j+1...];
            int subProblem=dp(ring,k,key,j+1);
            res=Math.min(res,1+delta+subProblem);
        }
        memo[i][j]=res;
        return res;
    }

    /**
     * 迭代版动态规划
     * @param ring
     * @param key
     * @return
     */
    public int findRotateSteps(String ring, String key) {
        int n = ring.length(), m = key.length();
        List<Integer>[] pos = new List[26];
        for (int i = 0; i < 26; ++i) {
            pos[i] = new ArrayList<Integer>();
        }
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            pos[ring.charAt(i) - 'a'].add(i);
        }
        int[][] dp = new int[m][n];
        for (int i = 0; i < m; ++i) {
            Arrays.fill(dp[i], 0x3f3f3f);//0x3f3f3f表示无穷大
        }
        for (int i : pos[key.charAt(0) - 'a']) {
            dp[0][i] = Math.min(i, n - i) + 1;
        }
        for (int i = 1; i < m; ++i) {
            for (int j : pos[key.charAt(i) - 'a']) {
                for (int k : pos[key.charAt(i - 1) - 'a']) {
                    dp[i][j] = Math.min(dp[i][j], dp[i - 1][k] + Math.min(Math.abs(j - k), n - Math.abs(j - k)) + 1);
                }
            }
        }
        return Arrays.stream(dp[m - 1]).min().getAsInt();
    }


}